DIAMANT UND SILIZIUMDETEKTORKALIBRIERUNG Mein Praktikum am CERN Alexander

DIAMANT- UND SILIZIUMDETEKTORKALIBRIERUNG Mein Praktikum am CERN

Alexander Held Inhalt • Das ALAS IBL- Upgrade • Funktionsweise von Halbleiterdetektoren • Detektorarten und -aufbau • Verwendete Aufbauten • Kalibrierung • Tuningschritte • Ergebnisse • Threshold- Tuning • Noise, Signal- Noise • GDac, TDac • IF, FDac • Quellen 2

Alexander Held 3 Das ATLAS IBL- Upgrade • Silizium-Pixel-Detektoren im innersten Teil von ATLAS (~5 cm vom Ereignis entfernt) • Bestrahlung schadet den Detektoren

Alexander Held 4 Funktionsweise von Halbleiterdetektoren • Dotierung des Materials • Raumladungszone, elektrisches Feld

Alexander Held 5 Funktionsweise von Halbleiterdetektoren • Kristall zwischen zwei Elektroden • Ionisierendes Teilchen erzeugt Elektron- Loch- Paare, die abgesaugt werden

Alexander Held Detektorarten und -aufbau • Silizium- Pixel • Günstig, aber wenig strahlungsresistent • Silizium- 3 D • Teurer und resistenter • Diamant- Pixel • Sehr teuer, aber resistent 6

Alexander Held Verwendete Aufbauten • USBPix • Turbo. DAQ 7

Alexander Held 8 Kalibrierung • Fabrikationsunterschiede, Noise, Pixel müssen einzeln kalibriert werden • Kalibriert wird nicht der Detektor, sondern eigentlich die Frontendelektronik • Verändert werden können: • Threshold (GDac, TDac) • TOT (IF, FDac), 1 MIB ≙ 30 TOT • Software

Alexander Held Kalibrierung - Tuningschritte • Digital Scan • Threshold Scan 0 • IF- Tune • Threshold Scan 1 • GDac- Tune • Threshold Scan 2 • TDac- Tune 0 • Threshold Scan 3 • FDac- Tune • Threshold Scan 4 • TDac- Tune 1 • Threshold Scan 5 9

Alexander Held 10 Ergebnisse - Threshold Tuning • Threshold erst immer gleich, dann bei hohem Target relativ genau, schlussendlich sehr gut

Alexander Held 11 Ergebnisse - Threshold Tuning • Tuning wird bei niedrigerem Target- Threshold schlechter • Unterschied Turbo. DAQ- USBPix

Alexander Held 12 Ergebnisse - Noise, Signal- Noise • Noise steigt bei niedrigerem Threshold • Gutes S/N- Verhältnis bei Diamanten

Alexander Held Ergebnisse – GDac, TDac • GDac stoppt immer bei 6 • TDac wirkt ausgleichend 13

Alexander Held Ergebnisse - IF, FDac • FDac-Werte bei Diamantdetektoren seltsam 14

Alexander Held 15 Noch Fragen? • Danke für die Aufmerksamkeit, vor allem aber • Vielen Dank für das Praktikum, besonders an meinen Betreuer Christian Gallrapp!!

Alexander Held 16 Quellen • • • https: //twiki. cern. ch/twiki/bin/view/Main/Cern. Atlas. Pixel. Sensors. RD https: //twiki. cern. ch/twiki/pub/Main/Cern. Atlas. Pixel. Sensors. RD/cern-setup 01. pdf https: //twiki. cern. ch/twiki/pub/Main/Cern. Atlas. Pixel. Sensors. RD/USBPix. Setup. jpg http: //personalpages. to. infn. it/~rivero/tesi/Master_Thesis_Fabio_Rivero. pdf https: //twiki. cern. ch/twiki/pub/Main/Daniel. Dobos. Diploma. Thesis. pdf http: //www. atlas. ch/photos/atlas_photos/selected-photos/full-detector/0803012_01 -A 4 -at-144 -dpi. jpg http: //silicondetector. org/download/attachments/38897024/phansson_sensor_testi ng_slac_pixel_090309. pdf? version=1 http: //upload. wikimedia. org/wikipedia/de/thumb/2/22/Schema_-_ndotiertes_Silicium. svg/200 px-Schema_-_n-dotiertes_Silicium. svg. png http: //upload. wikimedia. org/wikipedia/de/thumb/0/0 d/Schema_-_pdotiertes_Silicium. svg/200 px-Schema_-_p-dotiertes_Silicium. svg. png http: //icanhascheezburger. files. wordpress. com/2010/04/funny-pictures-kittenwonders-about-everything. jpg